JP2017002333A - High strength steel sheet excellent in shape freezing property and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレス加工される自動車用鋼板として好適であり、適正に制御された降伏点伸びを持つ440N/mm2以上の引張強度を有する形状凍結性に優れた高強度鋼板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a high strength steel sheet that is suitable as a pressed steel sheet for automobiles, has a suitably controlled yield point elongation, has a tensile strength of 440 N / mm 2 or more, and has excellent shape freezing properties, and a method for producing the same. .
近年、自動車の燃費改善対策としての車体軽量化と、衝突時における乗員保護のニーズとが強まり、自動車用鋼板の高強度化が進められている。鋼板は、高強度化に伴って加工性が劣化する。このため、DP(Dual Phase)鋼、TRIP(Transformation Induced Plasticity)鋼などの加工性に優れる高強度鋼板の開発が進められてきた。 In recent years, the weight reduction of automobile bodies as a measure for improving the fuel efficiency of automobiles and the need for passenger protection in the event of a collision have increased, and the strength of steel sheets for automobiles has been increased. The workability of steel sheets deteriorates with increasing strength. For this reason, development of high-strength steel sheets excellent in workability, such as DP (Dual Phase) steel and TRIP (Transformation Induced Plasticity) steel, has been promoted.
衝撃吸収部材では、衝突時の乗員保護の観点から、変形量を抑制しつつ衝突時の吸収エネルギーを増加させることが要求される。この要求に対応するには、非特許文献1に記載されているように、衝撃吸収部材の材料として用いる鋼板の降伏応力を増加させることが有効である。
一方、衝撃吸収部材を曲げ半径R(mm)の小さい形状に加工することで、衝撃吸収部材の衝撃吸収特性を高めることができる。このような形状を有する衝撃吸収部材を得るには、形状凍結性に優れた鋼板を用いる必要がある。
The impact absorbing member is required to increase the absorbed energy at the time of collision while suppressing the deformation amount from the viewpoint of occupant protection at the time of collision. In order to meet this requirement, as described in Non-Patent Document 1, it is effective to increase the yield stress of the steel sheet used as the material of the shock absorbing member.
On the other hand, by processing the impact absorbing member into a shape having a small bending radius R (mm), it is possible to improve the impact absorbing characteristics of the impact absorbing member. In order to obtain an impact-absorbing member having such a shape, it is necessary to use a steel plate excellent in shape freezing property.
したがって、強度および降伏応力が高く、形状凍結性に優れる鋼板を用いることで、衝撃吸収特性に優れた衝撃吸収部材が得られる。また、このような鋼板を用いることで、残留応力が低く、疲労特性の優れた部品が得られる。
しかしながら、非特許文献2に記載されているように、鋼板の降伏応力および強度と、形状凍結性とは、非常に強い逆相関があり、両立が難しい。
Therefore, by using a steel plate having high strength and yield stress and excellent shape freezing property, an impact absorbing member having excellent impact absorbing characteristics can be obtained. Further, by using such a steel plate, a component having low residual stress and excellent fatigue characteristics can be obtained.
However, as described in
これまで、形状凍結性を向上させる技術としては、非特許文献3に記載されているように、鋼板の成形方法に頼るものが多かった。また、特許文献1には、形状凍結性を改善する技術として、鋼板の集合組織を制御する技術が提案されている。しかし、特許文献1に記載の技術では、集合組織を制御するため、製造方法の制約が多かった。
Until now, as described in Non-Patent
一方、特許文献2には、高降伏比を有する高強度鋼板として、転位を多く含む未再結晶フェライトを均一に分散させることにより、未再結晶フェライトを強化組織として活用する技術が記載されている。また、特許文献2には、再結晶フェライトと未再結晶フェライトの圧延方向の長さの比を制御することで、高い降伏応力と加工性を両立する技術が記載されている。
On the other hand,
また、特許文献3には、硬質第2相よりも軟質である未再結晶フェライトを活用することにより、局部延性を向上させるとともに、冷延鋼板のヤング率を向上させる技術が報告されている。また、特許文献4には、未再結晶フェライトを活用してヤング率とランクフォード値(r値)を高める技術が紹介されている。
しかし、特許文献2〜特許文献4に記載の技術は、形状凍結性の改善に関わる技術ではない。
However, the technique described in
本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、440N/mm2以上の引張強度と適正な降伏点伸びを有する形状凍結性に優れた高強度鋼板およびその製造方法を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a conventional situation, and provides the high strength steel plate excellent in the shape freezing property which has the tensile strength of 440 N / mm < 2 > or more, and appropriate yield point elongation, and its manufacturing method. The task is to do.
本発明者らは、未再結晶フェライトに着目し、未再結晶フェライトの硬さを最大限に利用しつつ、形状凍結性を高める方策について、鋭意検討を重ねた。
その結果、金属組織に含まれる未再結晶フェライト相の面積率を20%超、35%以下にすることで、降伏点伸びを4.0%以上、10.0%以下とすることができ、局部的な曲げくびれを起こさずに形状凍結性を高めることが可能であることを見出した。
The present inventors paid attention to non-recrystallized ferrite and conducted intensive studies on a measure for increasing the shape freezing property while maximally utilizing the hardness of the non-recrystallized ferrite.
As a result, by making the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase contained in the metal structure more than 20% and 35% or less, the yield point elongation can be 4.0% or more and 10.0% or less, It was found that the shape freezing property can be enhanced without causing local bending constriction.
また、本発明者らは、未再結晶フェライトを適度に含有している金属組織を有する高強度鋼板を製造する方法について検討した。その結果、熱延鋼板に酸洗を行った後、15%以上の圧延率で冷間圧延を行って得られた冷延鋼板を、成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率によって決定される再結晶温度(再結晶完了温度)−30℃以下、再結晶温度−60℃以上の最高温度で焼鈍することが重要であることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
In addition, the present inventors have studied a method for producing a high-strength steel sheet having a metal structure that appropriately contains non-recrystallized ferrite. As a result, after pickling the hot-rolled steel sheet, the cold-rolled steel sheet obtained by performing cold rolling at a rolling rate of 15% or more was subjected to component composition, crystal grain size of the hot-rolled steel sheet, and cold rolling. It was found that it is important to perform annealing at a recrystallization temperature (recrystallization completion temperature) of −30 ° C. or lower and a recrystallization temperature of −60 ° C. or higher as determined by the rolling rate.
This invention is made | formed based on such knowledge, The summary is as follows.
(1) 質量%で、
C :0.03%以上、0.35%以下、
Si:0.01%以上、2.00%以下、
Mn:0.3%以上、4.0%以下、
P :0.001%以上、0.100%以下、
S :0.0005%以上、0.050%以下、
N :0.0005%以上、0.010%以下、
Al:0.01%以上、2.00%以下
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
金属組織が20%超、35%以下の面積率で未再結晶フェライト相を含有し、
降伏点伸びが4.0%以上、10.0%以下であることを特徴とする形状凍結性に優れた高強度鋼板。
(1) In mass%,
C: 0.03% or more, 0.35% or less,
Si: 0.01% or more, 2.00% or less,
Mn: 0.3% or more and 4.0% or less,
P: 0.001% or more, 0.100% or less,
S: 0.0005% or more, 0.050% or less,
N: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Al: 0.01% or more, containing 2.00% or less, the balance consists of Fe and inevitable impurities,
The metal structure contains an unrecrystallized ferrite phase with an area ratio of more than 20% and 35% or less,
A high-strength steel sheet excellent in shape freezing property, characterized by having a yield point elongation of 4.0% or more and 10.0% or less.
(2) 前記未再結晶フェライト相の70%以上の面積率が、長軸の長さが50μm以下である未再結晶フェライト粒からなり、
前記未再結晶フェライト粒の連結率が0.50以下であることを特徴とする(1)に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。
(2) The area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is composed of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 50 μm or less,
The high-strength steel sheet having excellent shape freezing property according to (1), wherein a connection ratio of the non-recrystallized ferrite grains is 0.50 or less.
(3) さらに、質量%で、
Cr:0.05%以上、3.0%以下、
Mo:0.05%以上、1.0%以下、
Ni:0.05%以上、3.0%以下、
Cu:0.05%以上、3.0%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする(1)または(2)に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。
(3) Furthermore, in mass%,
Cr: 0.05% or more, 3.0% or less,
Mo: 0.05% or more, 1.0% or less,
Ni: 0.05% or more, 3.0% or less,
Cu: The high strength steel plate excellent in shape freezing property as described in (1) or (2) characterized by containing 1 type or 2 types or more of 0.05% or more and 3.0% or less.
(4) さらに、質量%で、
Nb:0.005%以上、0.30%以下、
Ti:0.005%以上、0.30%以下、
V :0.01%以上、0.50%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。
(4) Furthermore, in mass%,
Nb: 0.005% or more, 0.30% or less,
Ti: 0.005% or more, 0.30% or less,
V: 0.01% or more and 0.50% or less of one type or two types or more, (1) to (3) high strength steel plate excellent in shape freezing property .
(5) さらに、質量%で、
B:0.0001%以上、0.100%以下を含有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。
(5) Furthermore, in mass%,
B: A high-strength steel sheet excellent in shape freezing property according to any one of (1) to (4), characterized by containing 0.0001% or more and 0.100% or less.
(6) さらに、鋼中に質量%で、
Ca:0.0005%以上、0.010%以下、
Mg:0.0005%以上、0.010%以下、
Zr:0.0005%以上、0.010%以下、
REM:0.0005%以上、0.010%以下
の1種または2種以上を含有することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。
(6) Furthermore, in the steel by mass%,
Ca: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Mg: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Zr: 0.0005% or more, 0.010% or less,
REM: 0.0005% or more, 0.010% or less of 1 type or 2 types or more, The high strength steel plate excellent in shape freezing property according to any one of (1) to (5) .
(7) さらに、表面に溶融亜鉛めっき層を有することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。 (7) The high-strength steel sheet having excellent shape freezing property according to any one of (1) to (6), further comprising a hot-dip galvanized layer on the surface.
(8) (1)(3)〜(6)のいずれかに記載の成分組成からなる鋳造スラブを1100℃以上に加熱し、熱間圧延を実施し、酸洗を行った後、15%以上の圧延率で冷間圧延を行い、得られた冷延鋼板を再結晶温度−30℃以下、再結晶温度−60℃以上の最高温度にて焼鈍する焼鈍工程を行った後、1℃/秒以上、200℃/秒以下の平均冷却速度で480℃以下まで冷却する冷却工程を行うことを特徴とする形状凍結性に優れた高強度鋼板の製造方法。 (8) (1) 15% or more after casting slab comprising the component composition according to any one of (3) to (6) is heated to 1100 ° C. or higher, hot-rolled, and pickled. After performing a cold rolling at a rolling rate of 1 ° C./sec after performing an annealing step of annealing the obtained cold-rolled steel sheet at a recrystallization temperature of −30 ° C. or lower and a recrystallization temperature of −60 ° C. or higher. As mentioned above, the manufacturing method of the high strength steel plate excellent in the shape freezing property characterized by performing the cooling process cooled to 480 degrees C or less with the average cooling rate of 200 degrees C / sec or less.
(9) 前記焼鈍工程において、前記最高温度以下、最高温度−30℃以上の温度範囲で15秒以上、250秒以下保持することを特徴とする(8)に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板の製造方法。
(10) 前記冷却工程の後に、溶融亜鉛めっきを施し、合金化処理を行うことを特徴とする(8)または(9)に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板の製造方法。
(9) In the annealing step, the shape is held at a temperature range of not more than the maximum temperature and not more than the maximum temperature of −30 ° C. for not less than 15 seconds and not more than 250 seconds. A method for producing a strength steel plate.
(10) The method for producing a high-strength steel sheet having excellent shape freezing property according to (8) or (9), wherein hot-dip galvanization is performed after the cooling step and alloying treatment is performed.
本発明によれば、未再結晶フェライト相を適正に制御された面積率で含むことにより、適正な降伏点伸びを有し、高強度でありながら優れた形状凍結性を有する高強度鋼板を提供できる。本発明の高強度鋼板は、例えば、衝突吸収特性が要求される衝撃吸収部材の材料として好適である。また、本発明の高強度鋼板を用いることで、残留応力が低く、優れた疲労特性を有する部品が得られる。また、本発明の高強度鋼板を、例えば、衝撃吸収部材など自動車用部材の材料として用いることで、車体の軽量化による燃費の向上、形状凍結性向上による製造コストの低減を図ることができる。したがって、本発明は、工業的価値が大なるものである。 According to the present invention, by including a non-recrystallized ferrite phase in a properly controlled area ratio, a high-strength steel sheet having an appropriate yield point elongation and high shape strength but excellent shape freezing properties is provided. it can. The high-strength steel sheet of the present invention is suitable as a material for an impact absorbing member that is required to have a collision absorbing characteristic, for example. Moreover, by using the high-strength steel sheet of the present invention, a component having low residual stress and excellent fatigue characteristics can be obtained. Further, by using the high-strength steel sheet of the present invention as a material for an automobile member such as an impact absorbing member, for example, it is possible to improve the fuel consumption by reducing the weight of the vehicle body and reduce the manufacturing cost by improving the shape freezing property. Therefore, the present invention has great industrial value.
以下、本発明の高強度鋼板およびその製造方法について詳細に説明する。
未再結晶フェライトは、古くから硬質なフェライトとして認識されていた。このため、未再結晶フェライトは、低コストで鋼板の強度を高める手段として利用されてきた。
本発明者らは、未再結晶フェライトの硬さを最大限に利用しつつ、形状凍結性を高める方策について、鋭意検討を重ねた。
Hereinafter, the high-strength steel sheet of the present invention and the manufacturing method thereof will be described in detail.
Non-recrystallized ferrite has long been recognized as a hard ferrite. For this reason, non-recrystallized ferrite has been used as a means for increasing the strength of a steel sheet at low cost.
The inventors of the present invention have made extensive studies on measures for improving the shape freezing property while maximally utilizing the hardness of non-recrystallized ferrite.
その結果、特定の成分組成を有している場合、金属組織に含まれる未再結晶フェライト相の面積率が、降伏点伸びと相関関係を有していることが分かった。このため、未再結晶フェライト相の面積率を制御することにより、降伏点伸びを変化させることが可能であることが分かった。 As a result, it was found that the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase contained in the metal structure had a correlation with the yield point elongation when having a specific component composition. For this reason, it has been found that the yield point elongation can be changed by controlling the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase.
未再結晶フェライト相は硬質相であるため、これを含む鋼板の降伏応力は高くなりやすい。加えて、未再結晶フェライト相は、再結晶フェライト相に比べて粒内の転位密度が高いことから、鋼板の降伏点伸びを向上させる不動化した転位を多く含む。特に、炭素含有量が0.30%以下である低炭素鋼の未再結晶フェライト相には、不動化した転位が多く存在する。これらのことから、未再結晶フェライト相の面積率を制御することにより、不動化した転位が適度に存在する鋼板とすることができ、降伏点伸びを適正な範囲に制御できる。 Since the non-recrystallized ferrite phase is a hard phase, the yield stress of the steel sheet containing it is likely to be high. In addition, since the non-recrystallized ferrite phase has a higher dislocation density in the grains than the recrystallized ferrite phase, it contains many immobilized dislocations that improve the yield point elongation of the steel sheet. In particular, in the non-recrystallized ferrite phase of the low carbon steel having a carbon content of 0.30% or less, there are many immobilized dislocations. From these facts, by controlling the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase, it is possible to obtain a steel plate in which the immobilized dislocations are present appropriately, and the yield point elongation can be controlled within an appropriate range.
本発明者らは、優れた形状凍結性が得られ、しかも、降伏点伸びが大きすぎることによる加工時の局部的な曲げくびれが生じにくい4.0%以上、10.0%以下の降伏点伸びの得られる未再結晶フェライト相の面積率の範囲について検討した。その結果、未再結晶フェライト相の面積率が20%超、35%以下である場合に、4.0%以上、10.0%以下の適正な降伏点伸びが得られることを見出した。 The present inventors have obtained an excellent shape freezing property and a yield point of 4.0% or more and 10.0% or less that is less likely to cause local bending necking during processing due to excessive elongation of the yield point. The range of the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase from which elongation was obtained was examined. As a result, it was found that when the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is more than 20% and 35% or less, an appropriate yield point elongation of 4.0% or more and 10.0% or less can be obtained.
更に、本発明者らは、検討を重ね、未再結晶フェライト相に含まれる未再結晶フェライト粒の長軸の長さおよび連結率を制御して、金属組織における局所変形部位の均一性を高めることで、形状凍結性がさらに向上することを見出した。そして、未再結晶フェライト相の70%以上の面積率が、長軸の長さが50μm以下である未再結晶フェライト粒からなり、未再結晶フェライト粒の連結率が0.50以下である場合、伸びの劣化を抑えつつ、降伏応力を高めることができ、降伏点伸びが同じで未再結晶フェライト粒の長軸の長さおよび連結率が上記範囲でない鋼板と比較して、より形状凍結性が向上することを確認した。 Furthermore, the present inventors have repeatedly investigated and controlled the length of the major axis and the connection ratio of the non-recrystallized ferrite grains contained in the non-recrystallized ferrite phase to improve the uniformity of local deformation sites in the metal structure. Thus, it was found that the shape freezing property is further improved. When the area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is composed of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 50 μm or less, and the connection ratio of the non-recrystallized ferrite grains is 0.50 or less. The yield stress can be increased while suppressing the deterioration of elongation, and the shape freezing property is higher than that of the steel plate whose yield point elongation is the same and the length of the major axis of unrecrystallized ferrite grains and the connection ratio are not within the above ranges. Was confirmed to improve.
未再結晶フェライト粒の長軸の長さおよび連結率を上記範囲とすることによって、上記効果が得られる理由は明らかではないが、未再結晶フェライト粒内の比較的多量の不動化した転位が鋼板中に均一に分散されていることにより、降伏点伸びによる形状凍結性への寄与が顕著になったためと推定される。 The reason why the above effect can be obtained by setting the length of the major axis and the coupling ratio of the unrecrystallized ferrite grains in the above range is not clear, but a relatively large amount of immobilized dislocations in the unrecrystallized ferrite grains are present. It is presumed that the contribution to the shape freezing property due to the yield point elongation became significant due to the uniform dispersion in the steel sheet.
本発明の高強度鋼板は、未再結晶フェライト相の面積率と、未再結晶フェライト粒の長軸の長さおよび連結率とを制御することにより、形状凍結性を向上させたものである。
本発明の高強度鋼板の製造方法では、冷間圧延の圧延率を制御するとともに、焼鈍工程における最高温度を、成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率により決まる再結晶温度に準じて厳密に制御する。
The high-strength steel sheet of the present invention has improved shape freezing properties by controlling the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase, the length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains, and the connection ratio.
In the method for producing a high-strength steel sheet according to the present invention, the rolling rate in cold rolling is controlled, and the maximum temperature in the annealing process is determined by the component composition, the crystal grain size of the hot rolled steel sheet, and the rolling rate in cold rolling. Strictly control according to the crystal temperature.
本発明の高強度鋼板およびその製造方法を用いて得られる高強度鋼板の厚みは、特に限定されないが、0.1〜11.0mmの薄鋼板であることが好ましい。厚みが上記範囲である高強度薄鋼板は、例えば、衝撃吸収部材などプレス加工して製造される自動車用部材の材料として好ましく使用できる。また、厚みが上記範囲である高強度薄鋼板は、薄板製造ラインを用いて容易に製造できる。
本発明の高強度鋼板は、引張強度が440N/mm2以上であることが好ましい。引張強度が上記範囲内の高強度鋼板は、特に、衝撃吸収部材などの自動車用部材の材料として好適である。
The thickness of the high-strength steel plate obtained using the high-strength steel plate of the present invention and the manufacturing method thereof is not particularly limited, but is preferably a thin steel plate of 0.1 to 11.0 mm. A high-strength thin steel sheet having a thickness in the above range can be preferably used as a material for automobile members produced by press working such as an impact absorbing member. In addition, a high-strength thin steel sheet having a thickness in the above range can be easily produced using a thin sheet production line.
The high strength steel sheet of the present invention preferably has a tensile strength of 440 N / mm 2 or more. A high-strength steel plate having a tensile strength in the above range is particularly suitable as a material for automobile members such as impact absorbing members.
以下、本発明の各構成要件について、詳細に説明する。
まず、鋼板材質の限定理由について述べる。
本発明の高強度鋼板は、4.0%以上、10.0%以下の降伏点伸びを有する。降伏点伸びを上記範囲とすることによって形状凍結性が改善する理由は明確ではないが、降伏点現象はひずみの局所化を促進するため、降伏点伸びが十分に大きいと板厚全面で降伏現象が起こるためであると推定される。
Hereinafter, each component of the present invention will be described in detail.
First, the reasons for limiting the steel plate material will be described.
The high-strength steel sheet of the present invention has a yield point elongation of 4.0% or more and 10.0% or less. The reason why the shape freezing property is improved by setting the yield point elongation to the above range is not clear, but the yield point phenomenon promotes the localization of strain, so if the yield point elongation is sufficiently large, the yield phenomenon occurs across the entire plate thickness. Is presumed to occur.
鋼板の降伏点伸びが大きいほど、R/t(R:曲げ半径、t板厚)の小さい条件でも形状凍結性の向上効果が発揮される。自動車用鋼板において十分な形状凍結性を得るためには、降伏点伸びを4.0%以上とする必要がある。一方で、降伏点伸びが大きすぎると、降伏点伸びの後に加工硬化が起こり難くなる。このため、加工時に、曲げ割れの原因となる局部的な曲げくびれが発生しやすくなる。したがって、降伏点伸びの上限は10.0%とする。特に、強度の高い鋼板においては、曲げくびれの発生を防止するために、降伏点伸びを8.0%以下とすることが望ましい。 As the yield point elongation of the steel plate is larger, the effect of improving the shape freezing property is exhibited even under a condition where R / t (R: bending radius, t plate thickness) is small. In order to obtain a sufficient shape freezing property in a steel sheet for automobiles, the elongation at yield point needs to be 4.0% or more. On the other hand, if the yield point elongation is too large, work hardening hardly occurs after the yield point elongation. For this reason, it becomes easy to generate | occur | produce the local bending constriction which causes a bending crack at the time of a process. Therefore, the upper limit of the yield point elongation is 10.0%. In particular, in a high-strength steel sheet, it is desirable that the yield point elongation is 8.0% or less in order to prevent the occurrence of bending necking.
また、本発明の高強度鋼板が、衝撃吸収部材の材料として用いられる鋼板である場合、YR(降伏応力/引張強度)が0.75以上であることが好ましい。YRが高い鋼板であるほど、同一引張強度での低ひずみ域の応力が高くなり、例えば、これを用いて衝撃吸収部材を形成した場合に優れた衝撃吸収特性が得られる。 Moreover, when the high-strength steel plate of this invention is a steel plate used as a material of an impact-absorbing member, it is preferable that YR (yield stress / tensile strength) is 0.75 or more. The higher the YR, the higher the stress in the low strain region with the same tensile strength. For example, when an impact absorbing member is formed using this, excellent shock absorbing characteristics can be obtained.
次に、本発明の成分組成の限定理由について述べる。以下、特に断らない限り、%は質量%を意味する。
Cは、鋼の強化に寄与する。C含有量は、強度を確保するために0.03%以上必要であり、0.04%以上であることが好ましい。一方で、鋼の加工性に影響を及ぼす元素であり、C含有量が多くなると、加工性が劣化する。C含有量が0.35%を超えると、第2相としてベイナイトやパーライト、マルテンサイトが多量に発生し、これらが未再結晶フェライトと相互に影響して伸びが低下する。また、C含有量が0.35%を超えると、有害な炭化物(セメンタイト)の生成により穴広げ性が著しく低下する。このため、C含有量は0.35%以下とする。但し、特に高い穴拡げ性が要求される場合、C含有量を0.10%以下とすることが望ましい。
Next, the reasons for limiting the component composition of the present invention will be described. Hereinafter, unless otherwise specified,% means mass%.
C contributes to the strengthening of steel. The C content is required to be 0.03% or more in order to ensure strength, and is preferably 0.04% or more. On the other hand, it is an element that affects the workability of steel, and when the C content increases, the workability deteriorates. When the C content exceeds 0.35%, a large amount of bainite, pearlite, and martensite are generated as the second phase, and these influence each other with the non-recrystallized ferrite, thereby reducing the elongation. On the other hand, if the C content exceeds 0.35%, the hole-expanding property is remarkably lowered due to generation of harmful carbides (cementite). For this reason, C content shall be 0.35% or less. However, when particularly high hole expansibility is required, the C content is desirably 0.10% or less.
Siは、固溶強化により鋼の強度を高めるうえ、延性の低下が少ない。したがって、Siは、鋼の強度を高めるために有効な元素である。また、Siは、有害な炭化物の生成を抑え、加工性の改善にも効果がある。炭化物の生成を抑える作用は、Alによって代替えも可能である。以上から、Siは0.01%以上添加する。特に0.10%以上のAlを添加しない場合は、0.30%以上のSiを添加することが望ましい。ただし、Si含有量が多すぎると、化成処理性が低下するほか、点溶接性も劣化する。このため、Si含有量は2.00%を上限とする。 Si increases the strength of the steel by solid solution strengthening, and has a small decrease in ductility. Therefore, Si is an effective element for increasing the strength of steel. Si also suppresses the generation of harmful carbides and is effective in improving workability. The action of suppressing the formation of carbides can be replaced by Al. From the above, Si is added by 0.01% or more. In particular, when not adding 0.10% or more of Al, it is desirable to add 0.30% or more of Si. However, when there is too much Si content, chemical conversion processability will fall and spot weldability will also deteriorate. For this reason, Si content makes 2.00% an upper limit.
Alは、前述のSiと同様、有害な炭化物の生成を抑え、伸びを向上するために有効な元素である。従来、Alは脱酸に必要な元素であり、0.01〜0.07%程度添加してきた。本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、低Si系においてAlを多量に添加することにより、延性を劣化させることなく、化成処理性を改善できることを見出した。しかし、Al含有量が多すぎると、延性向上の効果が飽和してしまうばかりか、化成処理性も点溶接性も劣化する。このため、Al含有量は2.00%を上限とし、特に化成処理の厳しい条件では1.00%を上限とすることが望ましい。十分な脱酸のためには、Alを0.01%以上添加する必要がある。 Al is an element effective for suppressing the formation of harmful carbides and improving the elongation, like Si described above. Conventionally, Al is an element necessary for deoxidation and has been added in an amount of about 0.01 to 0.07%. As a result of intensive studies, the present inventors have found that chemical conversion property can be improved without degrading ductility by adding a large amount of Al in a low Si system. However, when there is too much Al content, the effect of ductility improvement will be saturated, and chemical conversion property and spot weldability will also deteriorate. For this reason, it is desirable that the upper limit of the Al content is 2.00%, and the upper limit is 1.00% particularly under severe conditions of chemical conversion treatment. For sufficient deoxidation, 0.01% or more of Al needs to be added.
Mnは、強度確保に必要な元素である。また、Mnは、再結晶を遅らせて未再結晶フェライトの生成に寄与する。この効果を得るためには、Mn含有量を0.3%以上とする必要がある。しかし、Mnを多量に添加すると、ミクロ偏析、マクロ偏析が起こりやすくなり、伸びを劣化させる。これより、Mn含有量は4.0%を上限とする。 Mn is an element necessary for ensuring strength. Mn also contributes to the formation of unrecrystallized ferrite by delaying recrystallization. In order to acquire this effect, it is necessary to make Mn content 0.3% or more. However, when Mn is added in a large amount, microsegregation and macrosegregation are likely to occur and the elongation is deteriorated. Therefore, the upper limit of the Mn content is 4.0%.
Pは、鋼板の強度を上げる元素であり、Cuと同時添加することにより耐腐食性を向上する元素である。しかし、P含有量が高いと、溶接性、加工性、靭性の劣化を引き起こす。これより、P含有量は0.100%以下とする。特に、耐食性が問題とならない場合には、加工性を重視して、P含有量を0.030%以下とすることが望ましい。しかし、P含有量を低減させるには、コストがかかるため、脱Pコストの観点から下限を0.001%とする。 P is an element that increases the strength of the steel sheet, and is an element that improves corrosion resistance when added simultaneously with Cu. However, when the P content is high, deterioration of weldability, workability, and toughness is caused. Accordingly, the P content is 0.100% or less. In particular, when the corrosion resistance is not a problem, it is desirable that the P content is 0.030% or less with emphasis on workability. However, since it takes a cost to reduce the P content, the lower limit is set to 0.001% from the viewpoint of de-P cost.
Sは、MnS等の硫化物を形成し、割れの起点となり、加工性のうち穴拡げ性を低減させる。したがって、S含有量は0.050%以下とする必要がある。但し、S含有量を0.0005%未満にするためには、脱硫コストが高くなる。このため、S含有量を0.0005%以上とする。 S forms sulfides such as MnS and becomes a starting point of cracking, and reduces the hole expandability of workability. Therefore, the S content needs to be 0.050% or less. However, desulfurization cost becomes high in order to make S content less than 0.0005%. For this reason, S content shall be 0.0005% or more.
Nは、加工性を劣化させる。また、NとともにTiおよび/またはNbが添加された場合には、TiN、NbNの生成によりTi、Nbの有効量が低減する上、生成した窒化物が、降伏点伸びおよび穴拡げ性を低下させる。このため、N含有量は、少ない方が良い。上記の制約から、N含有量は0.010%以下とする。脱Nコストの観点から、N含有量の下限を0.0005%とする。 N deteriorates workability. Further, when Ti and / or Nb is added together with N, the effective amount of Ti and Nb is reduced by the generation of TiN and NbN, and the generated nitride reduces the yield point elongation and the hole expandability. . For this reason, it is better that the N content is small. From the above constraints, the N content is set to 0.010% or less. From the viewpoint of removing N cost, the lower limit of the N content is set to 0.0005%.
本発明の高強度鋼板は、さらに、必要に応じて以下の元素を含有してもよい。
Ti、Nb、Vは、いずれも炭化物を形成し、強度の増加に有効である。この効果を有効に発揮させるためには、Ti、Nb、Vの1種または2種以上を添加する必要がある。また、Ti、Nb、Vは、再結晶を遅らせ、未再結晶フェライトの形成に寄与する。これらの効果を得るためには、Tiは0.005%以上、Nbは0.005%以上、Vは0.01%以上の添加が必要である。しかし、Ti、Nb、Vの添加が過度になると、析出強化により降伏点伸びが劣化する。このため、Tiの含有量は0.30%以下、Nbの含有量は0.30%以下、Vの含有量は0.50%以下とする。
The high-strength steel sheet of the present invention may further contain the following elements as necessary.
Ti, Nb, and V all form carbides and are effective in increasing the strength. In order to effectively exhibit this effect, it is necessary to add one or more of Ti, Nb, and V. Ti, Nb, and V delay recrystallization and contribute to the formation of non-recrystallized ferrite. In order to obtain these effects, it is necessary to add 0.005% or more of Ti, 0.005% or more of Nb, and 0.01% or more of V. However, when Ti, Nb, and V are excessively added, the yield point elongation deteriorates due to precipitation strengthening. Therefore, the Ti content is 0.30% or less, the Nb content is 0.30% or less, and the V content is 0.50% or less.
Ca、Mg、Zr、REMは、硫化物系の介在物の形状を制御し、加工性の向上に有効である。この効果を有効に発揮させるためには、Ca、Mg、Zr、REMの1種または2種以上を添加する必要がある。このとき、各々の元素は0.0005%以上添加する必要がある。一方、多量の添加は、逆に鋼の清浄度を悪化させるため、伸びの低下につながる。これより、Ca、Mg、Zr、REMの1種または2種以上を含有する場合、各々の添加量の上限を0.010%とする。 Ca, Mg, Zr, and REM control the shape of sulfide inclusions and are effective in improving workability. In order to effectively exhibit this effect, it is necessary to add one or more of Ca, Mg, Zr, and REM. At this time, 0.0005% or more of each element needs to be added. On the other hand, a large amount of addition deteriorates the cleanliness of the steel, leading to a decrease in elongation. From this, when it contains 1 type, or 2 or more types of Ca, Mg, Zr, and REM, the upper limit of each addition amount shall be 0.010%.
Cuは、Pとの複合添加により、耐腐食性を向上する元素である。この効果を得るためには、Cuを0.05%以上添加することが望ましい。但し、多量のCuの添加は、焼き入れ性を増加させ、延性が低下する。このため、Cu含有量の上限を3.0%とする。
Niは、Cuを添加したときの熱間割れを抑制する元素である。この効果を得るためには、Niを0.05%以上添加することが望ましい。但し、多量のNiの添加は、Cu同様に焼き入れ性を増加させ、延性が低下する。このため、Ni含有量の上限を3.0%とする。
Cu is an element that improves the corrosion resistance when combined with P. In order to obtain this effect, it is desirable to add 0.05% or more of Cu. However, the addition of a large amount of Cu increases the hardenability and decreases the ductility. For this reason, the upper limit of Cu content is set to 3.0%.
Ni is an element that suppresses hot cracking when Cu is added. In order to obtain this effect, it is desirable to add 0.05% or more of Ni. However, the addition of a large amount of Ni increases the hardenability and lowers the ductility like Cu. For this reason, the upper limit of Ni content is set to 3.0%.
Moは、セメンタイトの生成を抑制し、強度に寄与するほか、穴拡げ性を向上させるのに有効な元素である。この効果を得るためには、Moを0.05%以上添加する必要がある。但し、Moも焼き入れ性を高める元素であるため、Moを過剰に添加すると延性が低下する。このため、Mo含有量の上限を1.0%とする。 Mo is an element effective for suppressing the formation of cementite, contributing to strength, and improving hole expansibility. In order to acquire this effect, it is necessary to add 0.05% or more of Mo. However, since Mo is also an element that enhances hardenability, if Mo is added excessively, ductility decreases. For this reason, the upper limit of the Mo content is set to 1.0%.
CrもVと同様に炭化物を形成し、強度確保に寄与する元素である。この効果を得るためには、Crを0.05%以上添加する必要がある。但し、Crは、焼き入れ性を高める元素であるため、多量に添加すると伸びが低減する。そこで、Cr含有量の上限を3.0%とする。 Cr, like V, forms carbides and is an element that contributes to securing strength. In order to obtain this effect, it is necessary to add 0.05% or more of Cr. However, since Cr is an element that enhances the hardenability, elongation is reduced when added in a large amount. Therefore, the upper limit of Cr content is set to 3.0%.
Bは、Mnと同様に強度に寄与する元素である。この効果を得るためには、B含有量を0.0001%以上とする必要がある。但し、Bも焼き入れ性を高める元素であるため、多量に添加すると延性が低下する。このため、B含有量の上限を0.100%とする。 B is an element that contributes to strength in the same manner as Mn. In order to obtain this effect, the B content needs to be 0.0001% or more. However, since B is also an element that enhances the hardenability, the ductility decreases when added in a large amount. For this reason, the upper limit of the B content is set to 0.100%.
次に、本発明の高強度鋼板の金属組織について説明する。
本発明において、最も重要な特徴のひとつが未再結晶フェライト相の面積率である。降伏点伸びを増加させるには、未再結晶フェライト相を多く含有するとよい。しかし、未再結晶フェライト相が多すぎると、降伏点伸びが大きくなりすぎて加工時に局部的な曲げくびれが発生しやすくなる。このため、未再結晶フェライト相の面積率は20%超、35%以下とする必要がある。特に、鋼板が加工の厳しい条件で用いられるものである場合には、未再結晶フェライト相の面積率を30%以下とすることが望ましい。
Next, the metal structure of the high strength steel plate of the present invention will be described.
In the present invention, one of the most important features is the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase. In order to increase the yield point elongation, it is preferable to contain a large amount of unrecrystallized ferrite phase. However, when there are too many non-recrystallized ferrite phases, the yield point elongation becomes too large and local bending necking tends to occur during processing. For this reason, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase needs to be more than 20% and not more than 35%. In particular, when the steel sheet is used under severe processing conditions, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is desirably 30% or less.
「未再結晶フェライト相の面積率の算出方法」
本発明の高強度鋼板に含まれる未再結晶フェライト相の面積率は、以下に示す方法により求める。
圧延方向に平行な板厚断面を観察面として試料を採取し、観察面を研磨、ナイタールエッチ、必要に応じてレペラーエッチを行ってから光学顕微鏡で観察し、写真を撮影する。得られた顕微鏡写真を画像解析することによって、フェライト相と、フェライト相以外とを区別して、フェライト相の面積率を算出する。なお、フェライト相の面積率は、顕微鏡写真の1つの視野を縦200μm横200μm以上の面積とし、視野の異なる10以上の顕微鏡写真をそれぞれ画像解析してフェライト相の面積率を算出し、これを平均することにより求める。
"Calculation method of area ratio of non-recrystallized ferrite phase"
The area ratio of the non-recrystallized ferrite phase contained in the high-strength steel sheet of the present invention is determined by the following method.
A sample is taken with a plate thickness cross section parallel to the rolling direction as an observation surface, and the observation surface is polished, nital etched, and if necessary, repeller etched, then observed with an optical microscope and photographed. By analyzing the image of the obtained micrograph, the ferrite phase and other than the ferrite phase are distinguished, and the area ratio of the ferrite phase is calculated. In addition, the area ratio of the ferrite phase is calculated by calculating the area ratio of the ferrite phase by analyzing one image of 10 or more micrographs having different fields of view, with one field of view of the micrograph being 200 μm in length and 200 μm in width. Calculate by averaging.
また、鋼板を機械研磨等によって所定の板厚まで減厚し、電解研磨等によって歪みを除去すると同時に、板厚1/4面が測定面となるように試料を作製する。作成した試料の測定面について、電子後方散乱解析像(Electron back scattering pattern、EBSPという。)における結晶方位測定データを得る。EBSPは、試料の各結晶粒内で5点以上測定する。EBSPの各測定結果から得られた結晶方位測定データは、ピクセルとして出力される。 Further, the steel sheet is reduced to a predetermined plate thickness by mechanical polishing or the like, and the distortion is removed by electrolytic polishing or the like, and at the same time, a sample is prepared so that the 1/4 thickness surface becomes the measurement surface. Crystal orientation measurement data in an electron backscattering analysis image (referred to as EBSP) is obtained for the measurement surface of the prepared sample. EBSP measures 5 points or more in each crystal grain of the sample. Crystal orientation measurement data obtained from each EBSP measurement result is output as a pixel.
次に、得られた結晶方位測定データをKernel Average Misorientation(KAM)法で解析し、フェライト相に含まれる未再結晶フェライトを判別し、フェライト相中の未再結晶フェライトの面積率を算出する。KAM法では、隣接したピクセル(測定点)との結晶方位差を定量的に示すことができる。本発明では、隣接する測定点との平均結晶方位差が1°以上である粒を未再結晶フェライトと定義する。 Next, the obtained crystal orientation measurement data is analyzed by the Kernel Average Misoration (KAM) method, the unrecrystallized ferrite contained in the ferrite phase is discriminated, and the area ratio of the unrecrystallized ferrite in the ferrite phase is calculated. In the KAM method, the crystal orientation difference between adjacent pixels (measurement points) can be quantitatively shown. In the present invention, grains having an average crystal orientation difference of 1 ° or more from adjacent measurement points are defined as non-recrystallized ferrite.
次に、高強度鋼板の金属組織中のフェライト相の面積率と、フェライト相中に含まれる未再結晶フェライトの面積率とを用いて、金属組織中の未再結晶フェライトの面積率を算出する。 Next, the area ratio of unrecrystallized ferrite in the metal structure is calculated using the area ratio of the ferrite phase in the metal structure of the high-strength steel sheet and the area ratio of unrecrystallized ferrite contained in the ferrite phase. .
また、未再結晶フェライト相の分散状態を示す未再結晶フェライト粒の長軸の長さおよび連結率は、形状凍結性に影響を与える。形状凍結性に寄与するためには、未再結晶フェライト相の70%以上の面積率を、長軸の長さが50μm以下である未再結晶フェライト粒からなるものとし、未再結晶フェライト粒の連結率を0.50以下とすることが好ましい。鋼板の形状凍結性をより一層向上させるためには、未再結晶フェライト相のうち、長軸の長さが50μm以下である未再結晶フェライト粒の面積率は、80%以上であることがより好ましく、未再結晶フェライト粒の連結率は、0.40以下であることがより好ましい。 Further, the length of the major axis and the connection rate of the non-recrystallized ferrite grains indicating the dispersion state of the non-recrystallized ferrite phase affect the shape freezing property. In order to contribute to the shape freezing property, the area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is made of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 50 μm or less. The connection rate is preferably 0.50 or less. In order to further improve the shape freezeability of the steel sheet, the area ratio of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 50 μm or less in the non-recrystallized ferrite phase is more than 80%. Preferably, the connection rate of non-recrystallized ferrite grains is more preferably 0.40 or less.
なお、未再結晶フェライト相の70%以上の面積率が、長軸の長さが50μm以下である未再結晶フェライト粒であるとは、2箇所以上の未再結晶フェライト相のそれぞれについて、以下に示す方法により100個程度の未再結晶フェライト粒の長軸の長さを測定し、測定数に対する長軸の長さが50μm以下の未再結晶フェライト粒の割合{(50μm以下の未再結晶フェライト粒の数/測定した未再結晶フェライト粒の数)×100}を算出し、その平均値が70%以上であることを意味する。 Note that the area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is the non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 50 μm or less, and for each of the two or more non-recrystallized ferrite phases, The length of the major axis of about 100 non-recrystallized ferrite grains is measured by the method shown in FIG. 1, and the ratio of the unrecrystallized ferrite grains whose major axis length is 50 μm or less with respect to the number of measurements {(unrecrystallized less than 50 μm The number of ferrite grains / the number of non-recrystallized ferrite grains measured) × 100} is calculated, which means that the average value is 70% or more.
「未再結晶フェライト粒の長軸の長さの測定方法」
未再結晶フェライト粒の長軸の長さは、2次元の光学顕微鏡またはEBSPにおける結晶方位解析から得られる未再結晶フェライト粒の観察結果を用いて測定する。ただし、2つ以上の未再結晶フェライト粒が接して存在していて、以下に示す条件を満たす場合、2つ以上の未再結晶フェライト粒の塊の一部または全部を1つの未再結晶フェライト粒として取り扱う。すなわち、互いに接して存在している未再結晶フェライト粒のうち界面の長さが短い方の界面の長さに対して、未再結晶フェライト粒同士の界面の長さが1/5以上である場合である。この場合の未再結晶フェライト粒の長軸の長さは、未再結晶フェライト粒の塊の長軸の長さと定義する。
"Measuring method of length of major axis of non-recrystallized ferrite grains"
The length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains is measured using the observation result of the non-recrystallized ferrite grains obtained from the crystal orientation analysis in a two-dimensional optical microscope or EBSP. However, when two or more non-recrystallized ferrite grains are present in contact with each other and the following conditions are satisfied, a part or all of the lump of two or more non-recrystallized ferrite grains is combined into one non-recrystallized ferrite. Treat as grains. That is, the length of the interface between the non-recrystallized ferrite grains is 1/5 or more of the length of the interface with the shorter interface length among the non-recrystallized ferrite grains existing in contact with each other. Is the case. In this case, the length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains is defined as the length of the major axis of the mass of the non-recrystallized ferrite grains.
「未再結晶フェライト粒の連結率の算出方法」
未再結晶フェライト粒の連結率とは、未再結晶フェライト粒と隣り合う結晶粒の総数Aのうち、未再結晶フェライト粒と隣り合う結晶粒が他の未再結晶フェライト粒である数Bの割合(B/A)である。未再結晶フェライト粒の連結率は、2箇所以上の未再結晶フェライト相のそれぞれについて、100個程度の未再結晶フェライト粒の連結率を算出し、それを平均することにより算出した。
"Calculation method of the connection ratio of non-recrystallized ferrite grains"
The connection ratio of non-recrystallized ferrite grains is the number B of the total number A of crystal grains adjacent to non-recrystallized ferrite grains, where the crystal grains adjacent to non-recrystallized ferrite grains are other non-recrystallized ferrite grains. It is a ratio (B / A). The connection ratio of non-recrystallized ferrite grains was calculated by calculating the connection ratio of about 100 non-recrystallized ferrite grains for each of the two or more non-recrystallized ferrite phases and averaging them.
未再結晶フェライト粒と隣り合う結晶粒の総数A、および隣り合う結晶粒が他の未再結晶フェライト粒である数Bは、2次元の光学顕微鏡またはEBSPにおける結晶方位解析から得られる未再結晶フェライト粒の観察結果を用いて測定する。ただし、2つ以上の未再結晶フェライト粒が接して存在していて、以下に示す条件を満たす場合、2つ以上の未再結晶フェライト粒の塊の一部または全部を1つの未再結晶フェライト粒として取り扱う。すなわち、互いに接して存在している未再結晶フェライト粒のうち界面の長さが短い方の界面の長さに対して、未再結晶フェライト粒同士の界面の長さが1/5以上である場合である。 The total number A of crystal grains adjacent to the non-recrystallized ferrite grains and the number B in which the adjacent crystal grains are other non-recrystallized ferrite grains are obtained from the crystal orientation analysis in a two-dimensional optical microscope or EBSP. Measured using observation results of ferrite grains. However, when two or more non-recrystallized ferrite grains are present in contact with each other and the following conditions are satisfied, a part or all of the lump of two or more non-recrystallized ferrite grains is combined into one non-recrystallized ferrite. Treat as grains. That is, the length of the interface between the non-recrystallized ferrite grains is 1/5 or more of the length of the interface with the shorter interface length among the non-recrystallized ferrite grains existing in contact with each other. Is the case.
なお、本発明は、未再結晶フェライト相を最大限に活用する発明であり、本発明の高強度鋼板の金属組織において、未再結晶フェライト相以外の相については、特に制約を設けるものではない。 The present invention is an invention that makes the best use of the non-recrystallized ferrite phase, and in the metal structure of the high-strength steel sheet of the present invention, there are no particular restrictions on the phases other than the non-recrystallized ferrite phase. .
本発明の高強度鋼板は、表面に溶融亜鉛めっき層を有していてもよい。表面に亜鉛めっき層を付与することで、耐食性が向上する。溶融亜鉛めっき層は、ZnとAlとを含み、Fe含有量を13%未満に制限したものであることが好ましい。溶融亜鉛めっき層中のFe含有量が13%未満であると、めっき密着性、成形性、穴拡げ性に優れる。Fe含有量が13%以上であると、溶融亜鉛めっき層自体の密着性が損なわれる。このため、鋼板を加工する際に溶融亜鉛めっき層が破壊・脱落し、金型に付着することで、疵の原因となる。 The high-strength steel sheet of the present invention may have a hot dip galvanized layer on the surface. Corrosion resistance is improved by providing a galvanized layer on the surface. The hot dip galvanized layer preferably contains Zn and Al and has a Fe content limited to less than 13%. When the Fe content in the hot dip galvanized layer is less than 13%, the plating adhesion, formability, and hole expandability are excellent. When the Fe content is 13% or more, the adhesiveness of the hot dip galvanized layer itself is impaired. For this reason, when processing a steel plate, the hot dip galvanized layer breaks and falls off and adheres to the mold, which causes wrinkles.
溶融亜鉛めっき層は、合金化されていてもよい。合金化された溶融亜鉛めっき層では、合金化処理によって溶融亜鉛めっき層中にFeが取り込まれているため、優れたスポット溶接性および塗装性が得られる。合金化された溶融亜鉛めっき層では、Fe含有量は7%以上であることが好ましい。Fe含有量が7%未満では、合金化処理を行うことによるスポット溶接性の向上効果が不十分となる場合がある。
なお、合金化されていない溶融亜鉛めっき層では、Fe含有量が13%未満であれば、7%未満であっても溶融亜鉛めっき層を有することによる効果に影響はなく、0%であってもよい。
The hot dip galvanized layer may be alloyed. In the alloyed hot-dip galvanized layer, Fe is taken into the hot-dip galvanized layer by the alloying treatment, so that excellent spot weldability and paintability are obtained. In the alloyed hot-dip galvanized layer, the Fe content is preferably 7% or more. If the Fe content is less than 7%, the effect of improving the spot weldability by performing the alloying treatment may be insufficient.
In the case of an unalloyed hot dip galvanized layer, if the Fe content is less than 13%, even if it is less than 7%, the effect of having the hot dip galvanized layer is not affected, and is 0%. Also good.
めっき付着量については、特に制約は設けないが、耐食性の観点から片面付着量で5g/m2以上であることが望ましい。
本発明の高強度鋼板では、溶融亜鉛めっき層上に、塗装性、溶接性を改善する目的で上層めっきを施してもよい。また、本発明の高強度鋼板では、溶融亜鉛めっき層上に、各種の処理、例えば、クロメート処理、りん酸塩処理、潤滑性向上処理、溶接性向上処理等を施してもよい。
The plating adhesion amount is not particularly limited, but is preferably 5 g / m 2 or more in terms of one-side adhesion amount from the viewpoint of corrosion resistance.
In the high-strength steel sheet of the present invention, upper plating may be performed on the hot dip galvanized layer for the purpose of improving paintability and weldability. In the high-strength steel sheet of the present invention, various treatments such as chromate treatment, phosphate treatment, lubricity improvement treatment, weldability improvement treatment and the like may be performed on the hot dip galvanized layer.
次に、本発明の高強度鋼板の製造方法について説明する。
本発明の高強度鋼板を製造するには、まず、上記のいずれかの成分組成からなる鋳造スラブを用意する。次いで、鋳造スラブを直接または一旦冷却した後、1100℃以上に加熱し、熱間圧延を実施する。
Next, the manufacturing method of the high strength steel plate of this invention is demonstrated.
In order to manufacture the high-strength steel sheet of the present invention, first, a cast slab having any one of the above component compositions is prepared. Next, the cast slab is directly or once cooled, and then heated to 1100 ° C. or higher, and hot rolling is performed.
本実施形態では、熱間圧延を行う前に、鋳造スラブの均質化および炭窒化物の溶解のために1100℃以上に加熱する熱処理を行う。鋳造スラブの熱処理は、鋳造スラブを鋳造した後の高温のままの鋳造スラブに直接行ってもよいし、鋳造後に一旦冷却した鋳造スラブを再加熱して行ってもよい。
鋳造スラブの熱処理温度が1100℃未満では、鋳造スラブの均質化および炭窒化物の溶解が不十分となり、強度の低下や加工性の低下を起こす。一方、鋳造スラブの熱処理温度が1300℃を超えると、製造コストが増加するとともに、生産性が低下する。また、熱処理温度が1300℃を超えると、初期のオーステナイト粒径が大きくなることで最終的に混粒になりやすくなり、延性が低下する恐れがある。そこで、鋳造スラブの熱処理温度は、1100℃以上とする必要があり、1300℃未満が望ましい。
In this embodiment, before performing hot rolling, heat treatment is performed to heat to 1100 ° C. or higher in order to homogenize the cast slab and dissolve the carbonitride. The heat treatment of the cast slab may be performed directly on the cast slab as it is at a high temperature after casting the cast slab, or may be performed by reheating the cast slab once cooled after casting.
When the heat treatment temperature of the cast slab is less than 1100 ° C., the homogenization of the cast slab and the dissolution of carbonitride are insufficient, resulting in a decrease in strength and workability. On the other hand, when the heat treatment temperature of the cast slab exceeds 1300 ° C., the manufacturing cost increases and the productivity decreases. On the other hand, if the heat treatment temperature exceeds 1300 ° C., the initial austenite grain size becomes large, and eventually it becomes easy to become mixed grains, which may reduce ductility. Therefore, the heat treatment temperature of the cast slab needs to be 1100 ° C. or higher, and is preferably less than 1300 ° C.
熱間圧延は、Ar3点以上の温度で仕上げ圧延を行うことが望ましい。熱間圧延の仕上げ温度がAr3点を下回ると、冷間圧延での割れを誘発し、材質の低下が懸念される。
Ar3変態温度は、質量%で表したC、Si、P、Al、Mn、Mo、Cu、Cr、Niの含有量、それぞれ(%C)(%Si)(%P)(%Al)(%Mn)(%Mo)(%Cu)(%Cr)(%Ni)を用いて、以下の式により計算すれば良い。また、選択的に添加される元素であるMo、Cu、Cr、Niは、含有量が不純物程度である場合は、0として計算する。
Ar3=901−325×(%C)+33×(%Si)+287×(%P)
+40×(%Al)−92×(%Mn+%Mo+%Cu)−46×(%Cr+%Ni)
As for hot rolling, it is desirable to perform finish rolling at a temperature of 3 or more points of Ar. If the finishing temperature of the hot rolling is lower than the Ar 3 point, cracking in the cold rolling is induced, and there is a concern about deterioration of the material.
The Ar 3 transformation temperature is the content of C, Si, P, Al, Mn, Mo, Cu, Cr, and Ni, expressed in mass%, respectively (% C) (% Si) (% P) (% Al) ( What is necessary is just to calculate by the following formula | equation using% Mn) (% Mo) (% Cu) (% Cr) (% Ni). In addition, Mo, Cu, Cr, and Ni, which are elements that are selectively added, are calculated as 0 when the content is about an impurity.
Ar 3 = 901-325 × (% C) + 33 × (% Si) + 287 × (% P)
+ 40 × (% Al) −92 × (% Mn +% Mo +% Cu) −46 × (% Cr +% Ni)
熱間圧延後に得られた熱延鋼板は、酸洗にてスケール層を除去した後、冷間圧延を行う。冷間圧延は15%以上の圧延率で行う。冷間圧延での圧延率が15%未満であると、再結晶核の形成が起こりにくく、回復粒の粗大化によって粒成長が始まる。このため、再結晶が不十分となり、未再結晶フェライトの面積率が35%以下である金属組織を得ることが困難となる。冷間圧延での圧延率は、未再結晶フェライトの面積率を小さくして、降伏点伸びが大きすぎることによる加工時の鋼板の曲げ割れを防止するために、25%以上とすることが好ましい。また、冷間圧延での圧延率は、圧延荷重が高いことによる鋼板形状の劣化を防止するため、80%以下であることが好ましい。 The hot-rolled steel sheet obtained after hot rolling is subjected to cold rolling after removing the scale layer by pickling. Cold rolling is performed at a rolling rate of 15% or more. When the rolling rate in cold rolling is less than 15%, recrystallization nuclei are unlikely to form, and grain growth starts due to coarsening of recovered grains. For this reason, recrystallization becomes insufficient, and it becomes difficult to obtain a metal structure in which the area ratio of non-recrystallized ferrite is 35% or less. The rolling ratio in cold rolling is preferably 25% or more in order to reduce the area ratio of non-recrystallized ferrite and prevent bending cracks in the steel sheet during processing due to excessive yield point elongation. . In addition, the rolling rate in cold rolling is preferably 80% or less in order to prevent deterioration of the steel sheet shape due to a high rolling load.
次に、得られた冷延鋼板を再結晶温度−30℃以下、再結晶温度−60℃以上の最高温度にて焼鈍する焼鈍工程を行う。
焼鈍工程は、本発明の高強度鋼板の金属組織を作りこむうえで、最も重要な工程である。焼鈍工程における最大到達温度(最高温度)は、再結晶温度に対して管理される。すなわち、最大到達温度を、再結晶温度−30℃以下、再結晶温度−60℃以上とする必要がある。最大到達温度が、再結晶温度−30℃を超えると、十分に未再結晶フェライト相を残存させることが困難となる。最大到達温度は、未再結晶フェライトの面積率を確保しやすくするために、再結晶温度の−35℃以下であることが好ましい。また、最大到達温度が、再結晶温度−60℃未満であると、未再結晶フェライト相が残存しすぎて、降伏点伸びが大きすぎるものとなる。最大到達温度は、再結晶温度の−55℃以上であることが好ましい。
Next, an annealing process is performed in which the obtained cold-rolled steel sheet is annealed at a recrystallization temperature of −30 ° C. or lower and a recrystallization temperature of −60 ° C. or higher.
The annealing process is the most important process in forming the metal structure of the high-strength steel sheet of the present invention. The maximum reached temperature (maximum temperature) in the annealing process is controlled with respect to the recrystallization temperature. That is, it is necessary to set the maximum temperature to be a recrystallization temperature of −30 ° C. or lower and a recrystallization temperature of −60 ° C. or higher. When the maximum reached temperature exceeds the recrystallization temperature of −30 ° C., it becomes difficult to sufficiently leave the non-recrystallized ferrite phase. The maximum reached temperature is preferably −35 ° C. or less of the recrystallization temperature in order to easily secure the area ratio of unrecrystallized ferrite. On the other hand, if the maximum attainable temperature is less than the recrystallization temperature −60 ° C., the unrecrystallized ferrite phase remains too much and the yield point elongation becomes too large. The maximum temperature reached is preferably −55 ° C. or higher of the recrystallization temperature.
再結晶温度は、再結晶温度を変化させる主な因子である、成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率によって、以下に示す方法により、予め決定される。
「再結晶温度の算出方法」
所定の成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率で作成した冷延鋼板(冷延まま材)を、ディラトメータにて10℃/sの昇温速度で加熱し、種々の到達温度に達したところで冷却を行って試験体とする。本実施形態では、到達温度を10℃以下のピッチで変化させて、到達温度の異なる複数の試験体を作成する。得られた各試験体の未再結晶フェライト相の面積率を、上述した「未再結晶フェライト相の面積率の算出方法」を用いて調べる。そして、再結晶フェライト相の面積率が98%以上であった試験体の到達温度の最高温度を、再結晶温度とする。
The recrystallization temperature is determined in advance by the following method depending on the component composition, the crystal grain size of the hot-rolled steel sheet, and the rolling rate in cold rolling, which are the main factors that change the recrystallization temperature.
"Calculation method of recrystallization temperature"
A cold-rolled steel sheet (as cold-rolled material) prepared with a predetermined component composition, crystal grain size of hot-rolled steel sheet, and rolling rate in cold rolling is heated with a dilatometer at a rate of temperature increase of 10 ° C./s. When it reaches the temperature reached, it is cooled to obtain a test specimen. In this embodiment, the ultimate temperature is changed at a pitch of 10 ° C. or less to create a plurality of test bodies having different ultimate temperatures. The area ratio of the non-recrystallized ferrite phase of each test specimen obtained is examined using the above-described “calculation method of the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase”. And the highest temperature of the ultimate temperature of the test body in which the area ratio of the recrystallized ferrite phase was 98% or more is defined as the recrystallization temperature.
なお、再結晶温度を決定する際には、精度が確認されていて、鋼板の未再結晶フェライト相の面積率と対応している物理モデルを用いて、上記の複数の試験体のうちの一部または全部の未再結晶フェライト相の面積率を算出してもよいし、再結晶温度を算出してもよい。
また、複数の試験体の未再結晶フェライト相の面積率に基づいて、成分組成、熱延鋼板の結晶粒径、冷間圧延での圧延率のいずれかの条件(例えば、成分組成)と再結晶温度との関係を示すマップを作成し、これを用いて再結晶温度を決定してもよいし、上記のいずれか1以上の条件と再結晶温度との経験式を作成し、これを用いて再結晶温度を決定してもよい。
When determining the recrystallization temperature, accuracy is confirmed, and a physical model corresponding to the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase of the steel sheet is used to select one of the plurality of test bodies. The area ratio of part or all of the unrecrystallized ferrite phase may be calculated, or the recrystallization temperature may be calculated.
Further, based on the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase of a plurality of specimens, any one of the conditions (for example, the component composition) of the component composition, the crystal grain size of the hot-rolled steel sheet, and the rolling rate in cold rolling A map showing the relationship with the crystal temperature may be created and used to determine the recrystallization temperature, or an empirical formula between one or more of the above conditions and the recrystallization temperature may be created and used. Thus, the recrystallization temperature may be determined.
本実施形態では、焼鈍工程において、最高温度以下、最高温度−30℃以上の温度範囲で15秒以上、250秒以下保持することが好ましい。最高温度以下、最高温度−30℃以上の温度範囲で15秒以上保持することにより、未再結晶フェライト粒の長軸の長さが低減するとともに、連結率が低減する。一方、最高温度以下、最高温度−30℃以上の温度範囲での保持時間が、250秒を超えても、未再結晶フェライト粒の長軸の長さおよび連結率の低減効果が飽和する上、生産性が低下して製造コストが増大するため、好ましくない。 In the present embodiment, in the annealing process, it is preferable to hold the temperature within a temperature range of not more than the maximum temperature and not less than the maximum temperature −30 ° C. for not less than 15 seconds and not more than 250 seconds. By holding for 15 seconds or more in the temperature range of the maximum temperature or lower and the maximum temperature of −30 ° C. or higher, the length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains is reduced and the connection rate is reduced. On the other hand, even if the holding time in the temperature range of the maximum temperature or lower and the maximum temperature of −30 ° C. or higher exceeds 250 seconds, the effect of reducing the length of the major axis of the non-recrystallized ferrite grains and the connection rate is saturated Since productivity falls and manufacturing cost increases, it is not preferable.
本実施形態では、焼鈍工程を行った後、1℃/秒以上、200℃/秒以下の平均冷却速度で480℃以下まで冷却する冷却工程を行う。
冷却工程では、冷却中の組織変化による材質劣化を抑制するため、1℃/秒以上の平均速度で冷却する必要がある。また、200℃/秒を超える平均冷却速度としても、高強度鋼板の特性が大きく変わることはなく、冷却停止温度の精度の低下および冷却コストの増大を生み出す。このため、平均冷却速度の上限を200℃/秒とする。
冷却工程では、冷却停止温度を480℃以下とする。冷却停止温度が480℃を超えるとパーライトの形成により、高強度鋼板の降伏点伸びが著しく劣化する。
In this embodiment, after performing an annealing process, the cooling process which cools to 480 degrees C or less with the average cooling rate of 1 degree C / sec or more and 200 degrees C / sec or less is performed.
In the cooling step, it is necessary to cool at an average rate of 1 ° C./second or more in order to suppress material deterioration due to a change in structure during cooling. Moreover, even if the average cooling rate exceeds 200 ° C./second, the characteristics of the high-strength steel plate do not change greatly, and the accuracy of the cooling stop temperature is lowered and the cooling cost is increased. For this reason, the upper limit of an average cooling rate shall be 200 degrees C / sec.
In the cooling step, the cooling stop temperature is set to 480 ° C. or lower. When the cooling stop temperature exceeds 480 ° C., the yield point elongation of the high-strength steel sheet is significantly deteriorated due to the formation of pearlite.
本実施形態では、冷却工程の後に、溶融亜鉛めっきを施してもよい。このことにより、表面に溶融亜鉛めっき層を有する高強度鋼板が得られる。
さらに、本実施形態では、溶融亜鉛めっきを施した後に、合金化処理を行ってもよい。合金化処理を行う場合には、600℃以下の温度で行うことが好ましい。合金化処理の温度を600℃以下とした場合、冷却工程後の鋼板の金属組織が、合金化処理を行うことによって変化することを抑制でき、好ましい。
In the present embodiment, hot dip galvanization may be performed after the cooling step. Thereby, a high-strength steel sheet having a hot-dip galvanized layer on the surface is obtained.
Furthermore, in this embodiment, after performing hot dip galvanization, you may perform an alloying process. When the alloying treatment is performed, it is preferably performed at a temperature of 600 ° C. or lower. When the temperature of the alloying treatment is 600 ° C. or less, it is preferable because the metal structure of the steel sheet after the cooling step can be suppressed from being changed by performing the alloying treatment.
次に、本発明を実施例に基づいて説明する。
表1に示す成分組成の鋼を溶製し、常法に従い連続鋳造法により鋳造スラブとした。
表1において、符号A〜Lの鋼は、成分組成が本発明を満たしている。符号aの鋼はCとCaの含有量、bの鋼はMnとPの含有量、cの鋼はNbの含有量、dの鋼はCの含有量、eの鋼はSiとSの含有量、fの鋼はNとTiの含有量が、それぞれ本発明の範囲外である。
Next, this invention is demonstrated based on an Example.
Steels having the composition shown in Table 1 were melted and cast slabs by a continuous casting method according to a conventional method.
In Table 1, as for the steel of code | symbol AL, a component composition has satisfy | filled this invention. Steel with symbol a contains C and Ca, steel with b contains Mn and P, steel with c contains Nb, steel with d contains C, steel with e contains Si and S The amount of f steel is N and Ti content is outside the scope of the present invention.
表2および表3における鋼の符号は、アルファベットが表1に示す鋼の種類を表し、数字が実施例の番号を表す。例えば「A1」とあるのは、表1の鋼Aを用いた1番目の実施例であることを意味する。
表1〜3においては、本発明範囲から外れる数値にアンダーラインを付している。
In Tables 2 and 3, the letters of steel represent the types of steel shown in Table 1, and the numerals represent the numbers of the examples. For example, “A1” means the first example using the steel A in Table 1.
In Tables 1 to 3, numerical values outside the scope of the present invention are underlined.
表1に示す成分組成の鋳造スラブを、加熱し、熱間圧延、酸洗、冷間圧延し、焼鈍工程、冷却工程を行って、板厚1.4mmの鋼板を得た。
表2に、鋳造スラブ加熱温度、Ar3、熱間圧延の仕上温度、冷間圧延の圧延率、焼鈍工程の再結晶温度−最高到達温度(最高温度)、最高温度での保持時間、冷却工程での平均冷却速度、冷却停止温度を示す。
The cast slab having the component composition shown in Table 1 was heated, hot-rolled, pickled, cold-rolled, and subjected to an annealing process and a cooling process to obtain a steel sheet having a thickness of 1.4 mm.
Table 2 shows the casting slab heating temperature, Ar 3 , hot rolling finishing temperature, cold rolling rolling rate, recrystallization temperature in annealing process—maximum temperature reached (maximum temperature), holding time at maximum temperature, cooling process The average cooling rate and cooling stop temperature are shown.
得られた鋼板の一部については、常法に従って溶融亜鉛めっきを施し、溶融亜鉛めっきを施したものの一部には溶融亜鉛めっきに浸漬した後に600℃以下の温度で合金化処理を行って、供試体とした。
また、溶融亜鉛めっきを施さなかった鋼板については、そのまま供試体として用いた。
表2に、溶融亜鉛めっき層の有無、合金化処理の有無を示す。
About a part of the obtained steel sheet, it is subjected to hot dip galvanizing according to a conventional method, and part of the hot dip galvanized part is subjected to alloying treatment at a temperature of 600 ° C. or less after being immersed in hot dip galvanizing, A specimen was used.
Moreover, about the steel plate which did not give hot dip galvanization, it used as it was as a specimen.
Table 2 shows the presence or absence of a hot-dip galvanized layer and the presence or absence of an alloying treatment.
各供試体について、JIS Z2241に準拠して機械特性(降伏応力、引張強度、伸び、降伏点伸び)を評価した。その結果を表3に示す。
また、供試体について、上述した方法を用いて、未再結晶フェライト相の面積率、未再結晶フェライト相中の長軸の長さが50μm以下である未再結晶フェライト粒の面積率、未再結晶フェライト粒の連結率を調べた。その結果を表3に示す。
Each specimen was evaluated for mechanical properties (yield stress, tensile strength, elongation, yield point elongation) in accordance with JIS Z2241. The results are shown in Table 3.
Further, for the specimen, using the above-described method, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase, the area ratio of the non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 50 μm or less in the non-recrystallized ferrite phase, The connection rate of the crystal ferrite grains was examined. The results are shown in Table 3.
各供試体について、以下に示す方法により、形状凍結性を評価した。
薄鋼板成形技術研究会編の「プレス成型難易ハンドブック 第3版」(日刊工業新聞社)の131〜133ページに記載のU曲げ試験法に準拠して90度曲げ試験を行った。
そして、開口角度から90度を引いた値(スプリングバック量)が、特許文献1に一般鋼のスプリングバック量と記載しているスプリングバック量(<3.66×TS(引張強度)+3.25)を満たすものを「○」とし、これを上回るものを「×」とした。
また、形状凍結性の評価に用いる試験体を作製する際の加工時に、曲げくびれが発生したものを「※」とし、強度不足により形状凍結性の評価ができなかったものを「−」とした。
その結果を表3に示す。
About each specimen, shape freezing property was evaluated by the method shown below.
A 90-degree bending test was performed in accordance with the U-bending test method described on pages 131 to 133 of "Press Forming Difficulty Handbook 3rd Edition" (Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd.) edited by the Research Committee for Thin Steel Sheet Forming Technology.
The value obtained by subtracting 90 degrees from the opening angle (spring back amount) is the spring back amount described in Patent Document 1 as the spring back amount of general steel (<3.66 × TS (tensile strength) +3.25). ) Were evaluated as “◯”, and those exceeding this were determined as “X”.
In addition, when the specimen used for the evaluation of shape freezing property was processed, “*” was given when bending necking occurred, and “−” was given when shape freezing property could not be evaluated due to insufficient strength. .
The results are shown in Table 3.
図1は、未再結晶フェライト相の面積率と降伏点伸びとの関係を示したグラフであり、表3に示す発明鋼1および発明鋼2の結果と、比較鋼のうち成分組成が本発明を満たすものの結果とを示したものである。
図1に示すように、成分組成が本発明を満たす場合、未再結晶フェライト相の面積率と降伏点伸びとは、相関関係がある。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase and the yield point elongation. The results of Invention Steel 1 and
As shown in FIG. 1, when the component composition satisfies the present invention, there is a correlation between the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase and the yield point elongation.
また、図1に示すように、未再結晶フェライト相の面積率が20%超、35%以下である本発明の請求項1を満たす発明鋼の供試体(表3の備考における発明鋼1および発明鋼2)は、降伏点伸びが4.0%以上、10.0%以下であった。また、表3に示すように、これら発明鋼の供試体は、スプリングバック量が少なく、形状凍結性の評価が○であった。また、成分組成が本発明を満たし、未再結晶フェライト相の面積率が本発明の範囲外である比較鋼の供試体(表3の備考における比較鋼の一部)は、降伏点伸びが本発明の範囲外であり、表3に示すように、スプリングバック量が多く、形状凍結性の評価が×であった。 In addition, as shown in FIG. 1, a specimen of an inventive steel that satisfies claim 1 of the present invention, in which the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is more than 20% and not more than 35% (invention steel 1 and Invention steel 2) had a yield point elongation of 4.0% or more and 10.0% or less. Further, as shown in Table 3, these inventive steel specimens had a small amount of springback and an evaluation of shape freezing property was good. In addition, a specimen of a comparative steel (a part of the comparative steel in the remarks in Table 3) in which the component composition satisfies the present invention and the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is outside the scope of the present invention has a yield point elongation. It was out of the scope of the invention, and as shown in Table 3, the amount of spring back was large and the evaluation of shape freezing property was x.
図2は、降伏応力と伸びとの関係を示したグラフであり、表3に示す鋼の降伏応力と伸びの測定結果を示したものである。
図2に示すように、本発明の請求項1および請求項2を満たす発明鋼の供試体(図2および表3の備考における発明鋼1)は、本発明の請求項1を満たし、請求項2を満たさない発明鋼の供試体(図2および表3の備考における発明鋼2)と比較して、降伏応力が同等である供試体では高い伸びが得られることが確認できた。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between yield stress and elongation, and shows the measurement results of the yield stress and elongation of the steel shown in Table 3.
As shown in FIG. 2, the specimen of the invention steel satisfying claim 1 and
また、表3に示すように、本発明の請求項1を満たす供試体(表3の備考における発明鋼1および発明鋼2)は、形状凍結性の評価が全て○であり、しかも十分な強度を有していた。
これに対し、本発明の請求項1を満たさない供試体(表3の備考における比較鋼)のうち、鋼d1以外の供試体は、形状凍結性の評価が×または※であった。また、鋼d1は強度が不足であった。
Further, as shown in Table 3, the specimens satisfying claim 1 of the present invention (Invention Steel 1 and
On the other hand, among specimens not satisfying claim 1 of the present invention (comparative steel in the remarks in Table 3), specimens other than steel d1 had a shape freezing evaluation of x or *. Further, the strength of the steel d1 was insufficient.
鋼A1は、冷間圧延の圧延率が低いため、未再結晶フェライト相の面積率が大きくなった。その結果、降伏点伸びが大きくなりすぎて、曲げくびれが発生した。
鋼B1は、冷却工程での平均冷却速度が遅いため、冷却中に金属組織が変化して、未再結晶フェライト相の面積率が小さくなった。その結果、降伏点伸びが不足して、形状凍結性の評価が×になった。
Since steel A1 had a low rolling ratio of cold rolling, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was increased. As a result, the yield point elongation became too large and bending necking occurred.
Since steel B1 had a low average cooling rate in the cooling step, the metal structure changed during cooling, and the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was reduced. As a result, the yield point elongation was insufficient, and the evaluation of shape freezing property was x.
鋼E1は、最高温度が高すぎるため、未再結晶フェライト相の面積率が小さくなって降伏点伸びが不足し、形状凍結性の評価が×になった。
鋼E5は、最高温度が低すぎるため、未再結晶フェライト相の面積率が大きくなって降伏点伸びが大きくなりすぎ、曲げくびれが発生した。
Since the maximum temperature of steel E1 was too high, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was reduced, yield point elongation was insufficient, and the evaluation of shape freezing property was x.
Since the maximum temperature of steel E5 was too low, the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was increased, the elongation at yield point was excessively increased, and bending necking occurred.
鋼G1は、冷却停止温度が高すぎるため、未再結晶フェライト相の面積率が小さくなって降伏点伸びが不足し、形状凍結性の評価が×になった。
鋼L2は、鋳造スラブ加熱温度が低すぎるため、伸びが低く、降伏点伸びが不足したため、加工硬化が起こらず曲げくびれが発生した。
Steel G1 had a cooling stop temperature that was too high, so that the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase was small, yield point elongation was insufficient, and the evaluation of shape freezing property was x.
Steel L2 was low in elongation due to the too low heating temperature of the cast slab and lacked in yield point elongation, so that work hardening did not occur and bending necking occurred.
鋼a1は、CおよびCaの含有量が過剰であるため、伸びが低く、降伏点伸びが不足したため、加工硬化が起こらず曲げくびれが発生した。
鋼b1は、MnおよびPの含有量が過剰であるため、伸びが低く、加工硬化が起こらず曲げくびれが発生した。
鋼c1は、Nbの含有量が過剰であるため、未再結晶フェライト相の面積率と降伏点伸びとの相関関係が得られず、未再結晶フェライト相の面積率が大きく、降伏点伸び(YP−El)に比較して、伸びが不足して降伏点伸びが不足し、形状凍結性の評価ができなかった。
Steel a1 has an excessive content of C and Ca, and therefore has low elongation and lack of yield point elongation. Therefore, work hardening does not occur and bending constriction occurs.
Steel b1 has an excessive content of Mn and P, and therefore has low elongation, and work hardening does not occur and bending constriction occurs.
In steel c1, since the Nb content is excessive, the correlation between the area ratio of the unrecrystallized ferrite phase and the yield point elongation cannot be obtained, the area ratio of the unrecrystallized ferrite phase is large, and the yield point elongation ( Compared with YP-El), the elongation was insufficient and the yield point elongation was insufficient, and the evaluation of the shape freezing property could not be performed.
鋼d1は、Cの含有量が不足しているため、降伏応力および引張強度が不足した。
鋼e1は、SiおよびSの含有量が過剰であるため、降伏点伸びが不足し、形状凍結性の評価が×になった。
鋼f1は、NおよびTiの含有量が過剰であるため、未再結晶フェライト相の面積率と降伏点伸びとの相関関係が得られず、未再結晶フェライト相の面積率が大きく、降伏点伸びが不足し、形状凍結性の評価が×になった。
Steel d1 had insufficient yield strength and tensile strength because of insufficient C content.
Steel e1 had an excessive content of Si and S, so that the yield point elongation was insufficient, and the evaluation of shape freezing property was x.
In steel f1, since the contents of N and Ti are excessive, there is no correlation between the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase and the yield point elongation, and the area ratio of the non-recrystallized ferrite phase is large. The elongation was insufficient, and the evaluation of the shape freezing property was x.
Claims (10)
C :0.03%以上、0.35%以下、
Si:0.01%以上、2.00%以下、
Mn:0.3%以上、4.0%以下、
P :0.001%以上、0.100%以下、
S :0.0005%以上、0.050%以下、
N :0.0005%以上、0.010%以下、
Al:0.01%以上、2.00%以下
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、
金属組織が20%超、35%以下の面積率で未再結晶フェライト相を含有し、
降伏点伸びが4.0%以上、10.0%以下であることを特徴とする形状凍結性に優れた高強度鋼板。 % By mass
C: 0.03% or more, 0.35% or less,
Si: 0.01% or more, 2.00% or less,
Mn: 0.3% or more and 4.0% or less,
P: 0.001% or more, 0.100% or less,
S: 0.0005% or more, 0.050% or less,
N: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Al: 0.01% or more, containing 2.00% or less, the balance consists of Fe and inevitable impurities,
The metal structure contains an unrecrystallized ferrite phase with an area ratio of more than 20% and 35% or less,
A high-strength steel sheet excellent in shape freezing property, characterized by having a yield point elongation of 4.0% or more and 10.0% or less.
前記未再結晶フェライト粒の連結率が0.50以下であることを特徴とする請求項1に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。 The area ratio of 70% or more of the non-recrystallized ferrite phase is composed of non-recrystallized ferrite grains having a major axis length of 50 μm or less,
The high-strength steel sheet having excellent shape freezing property according to claim 1, wherein a connection ratio of the non-recrystallized ferrite grains is 0.50 or less.
Cr:0.05%以上、3.0%以下、
Mo:0.05%以上、1.0%以下、
Ni:0.05%以上、3.0%以下、
Cu:0.05%以上、3.0%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。 Furthermore, in mass%,
Cr: 0.05% or more, 3.0% or less,
Mo: 0.05% or more, 1.0% or less,
Ni: 0.05% or more, 3.0% or less,
The high-strength steel sheet excellent in shape freezing property according to claim 1 or 2, characterized by containing one or more of Cu: 0.05% or more and 3.0% or less.
Nb:0.005%以上、0.30%以下、
Ti:0.005%以上、0.30%以下、
V :0.01%以上、0.50%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。 Furthermore, in mass%,
Nb: 0.005% or more, 0.30% or less,
Ti: 0.005% or more, 0.30% or less,
V: Highly excellent in shape freezing property according to any one of claims 1 to 3, characterized by containing one or more of 0.01% or more and 0.50% or less. Strength steel plate.
B:0.0001%以上、0.100%以下を含有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。 Furthermore, in mass%,
B: 0.0001% or more and 0.100% or less is contained, The high strength steel plate excellent in shape freezing property of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
Ca:0.0005%以上、0.010%以下、
Mg:0.0005%以上、0.010%以下、
Zr:0.0005%以上、0.010%以下、
REM:0.0005%以上、0.010%以下
の1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の形状凍結性に優れた高強度鋼板。 Furthermore, in steel,
Ca: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Mg: 0.0005% or more, 0.010% or less,
Zr: 0.0005% or more, 0.010% or less,
REM: 0.0005% or more, 0.010% or less of 1 type or 2 types or more is contained, The shape excellent in shape freezing property of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned Strength steel plate.
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